JP2010502446A - 溶接プロセスを実施するための溶接方法 - Google Patents
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- B23K9/124—Circuits or methods for feeding welding wire
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Abstract
Description
2 電流源
3 パワー部分
4 制御装置
5 制御弁
6 供給導管
7 ガス
8 ガス貯蔵器
9 溶接バーナー
10 送り装置
11 溶接ワイヤ
12 供給導管
13 ストックドラム
14 供給導線
15 アーク
16 工作物
17 供給導線
18 冷却装置
19 冷却循環
20 流れ監視部材
21 冷却剤容器
22 入/出力装置
23 ホースパケット
24 制御導線
25 駆動装置
26 移送ローラ
27 移送ローラ
28 測定装置
29 溶接電流I(t)
30 溶接電圧U(t)
31 測定導線
32 測定導線
33 出力端子
34 出力端子
35 端子電圧UK(t)
36 タイムインターバルTI
37 頻度H(t)
38 最小頻度Hmin
39 最大頻度Hmax
40 時点
41 コントロール時間TK
42 観察時間TB
43 周期長さTP
44 抵抗R(t)
45 最小抵抗Rmin
46 最大抵抗Rmax
47 時点
48 平均の抵抗RM(t)
49 上方の抵抗差Reo
50 下方の抵抗差Reu
51 しきい値
52 しきい値
53 時点
54 コントロール時間TKA
55 観察時間TBA
56 スタートインターバルTS
57 スタート時間
100 特性量
101 第1のタイムインターバル
102 第2のタイムインターバル
103 サンプリング率
104 上方の限界値
105 下方の限界値
106 第1の平均値
107 第2の平均値
Claims (37)
- 少なくとも1つの制御される電流源(2)からエネルギを供給される、アーク(15)内で溶融する溶接ワイヤ(11)を有する溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法であって、
制御装置(4)を介して電流源(2)および溶接ワイヤ(11)のための送り装置(10)の制御が実施され、かつ、
溶接プロセスの間、溶接電流、溶接電圧あるいは抵抗のような、アークの特性量から少なくとも1つのコントロール量が測定または計算され、かつ、
溶接プロセスの間メモリに様々な溶接パラメータないしコントロール量の値が記憶される、
ものにおいて、
異なる長さを有する第1(101)と第2のタイムインターバル(102)と、特性量の値を求めるためのサンプリングレート(103)が定められ、かつ
各サンプリングに伴って特性量の値が記憶され、それに基づいて時点(40)において制御装置によって、時点(40)に対して時間的に早いタイムインターバル(101、102)内にある、記憶されている特性量の値から、コントロール量として第1の平均値(106)と第2の平均値(107)が計算され、それに基づいて第1のタイムインターバル(101)の第1の平均値(106)から、上方と下方の限界値(104、105)が計算され、かつ、
それに基づいてコントロール量が上方および下方の限界値(104、105)と比較される、
ことを特徴とする方法。 - 少なくとも1つの制御される電流源(2)からエネルギを供給される、アーク(15)内で溶融する溶接ワイヤ(11)を有する溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法であって、
制御装置(4)を介して電流源(2)および溶接ワイヤ(11)のための送り装置(10)の制御が実施され、かつ
溶接プロセスの間、溶接電流、溶接電圧または抵抗のような、アークの特性量から、少なくとも1つのコントロール量が測定または計算され、かつ、
溶接プロセスの間、メモリに様々な溶接パラメータないしコントロール量の値が記憶される、
ものにおいて、
長さを有するタイムインターバル(101)と、特性量の値を求めるためのサンプリングレート(103)が定められ、かつ
各サンプリングに伴って、特性量の値が記憶され、それに基づいて時点(40)において、時点(40)に対して時間的に早いタイムインターバル(101)内にある、記憶されている特性量の値から、制御装置によって平均値(106、107)が計算され、最後に測定された特性量の値が、コントロール量として使用され、それに基づいてタイムインターバル(101)の平均値(106)から上方と下方の限界値(104、105)が計算され、かつ、
それに基づいてコントロール量が上方および下方の限界値(104、105)と比較される、
ことを特徴とする溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法。 - 少なくとも1つの制御される電流源(2)からエネルギを供給される、アーク(15)内で溶融する溶接ワイヤ(11)を有する溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法であって、
制御装置(4)を介して電流源(2)および溶接ワイヤ(11)のための送り装置(10)の制御が実施され、かつ
溶接プロセスの間、溶接電流、溶接電圧または抵抗のような、アークの特性量から少なくとも1つのコントロール量が測定または計算され、かつ
溶接の間、メモリに様々な溶接パラメータないしコントロール量の値が記憶される、前記溶接方法において、
特性量の記録すべき値の第1と第2の数および特性量の値を求めるためのサンプリングレート(103)が定められ、その場合に第1の数が第2の数よりも小さく、かつ
各サンプリングに伴って、特性量の値が記憶され、それに基づいて、時点(40)において、時点(40)に対して時間的に早い、記憶されている特性量の値から制御装置によって、第1の平均値(106)と第2の平均値(107)がコントロール量として計算され、それに基づいて第1の数の第1の平均値(106)から上方および下方の限界値(104、105)が計算され、かつ
それに基づいてコントロール量が上方および下方の限界値(104、105)と比較される、
ことを特徴とする溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法。 - タイムインターバル(101、102)が、瞬間的なコントロール量ないし瞬間的な特性量に結合され、
従ってタイムインターバル(101、102)が溶接プロセスの間瞬間的なコントロール量と連動されるので、
タイムインターバル(101、102)内にある、コントロール量の値ないし特性量の値の量がタイムインターバル内で常に変化する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の溶接方法。 - タイムインターバル(101、102)のそれぞれの時間的な位置が、それぞれ最後に求められた、特性量の値のすぐ前にあるように選択される、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の溶接方法。
- 溶接プロセスを実施する前に、コントロール量のための、時間的に変化しない下方のしきい値(51)と時間的に変化しない上方のしきい値(52)が定められ、
時間的に変化する上方の限界値(104)と時間的に変化する下方の限界値(105)の間の差が、時間的に変化しない上方のしきい値(52)と時間的に変化しない下方のしきい値(51)の間の差よりも小さく、特に一部分に等しい、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の溶接方法。 - 溶接プロセスのスタート時点(57)から始まるスタートインターバルTS(56)の期間の間、
溶接プロセスを監視するために制御装置(4)によって、時間的に変化しない下方のしきい値(51)と時間的に変化しない上方のしきい値(52)が使用され、
それに続いて時間的に変化する下方の限界値(105)と時間的に変化する上方の限界値(104)が使用される、
ことを特徴とする請求項6に記載の溶接方法。 - スタート時点(57)から始まるスタートインターバルTS(56)の期間の間、
時間的に変化しない下方のしきい値(51)から始まって連続的に上昇する下方の限界値と、時間的に変化しない上方のしきい値(52)から始まって連続的に下降する上方の限界値が、溶接プロセスを監視するために使用される、
ことを特徴とする請求項6に記載の溶接方法。 - しきい値(51、52)のための限界が、データバンクから計算され、あるいはデータバンクに格納される、ことを特徴とする請求項6に記載の溶接方法。
- 最後の溶接に基づくしきい値(51、52)のための限界が、利用される、ことを特徴とする請求項6に記載の溶接方法。
- 時間的に変化する下方の限界値(105)と時間的に変化する上方の限界値(104)の間の領域からの、コントロール量の逸脱の数が定められて、他のコントロール量として使用される、ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の溶接方法。
- 時間的に変化しない下方のしきい値(51)と時間的に変化しない上方のしきい値(52)の間の領域からの、コントロール量の逸脱の数が定められて、この数が、他のコントロール量として使用される、
ことを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の溶接方法。 - タイムインターバル(101、102)にわたって記憶されている、溶接電圧U(t)(30)の特性量と溶接電圧I(t)(29)から、瞬間的な抵抗R(t)(44)あるいは瞬間的な出力が計算されて、抵抗R(t)(44)がコントロール量として使用される、
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の溶接方法。 - 溶接電圧の特性量および溶接電流から連続的に抵抗または出力が計算されて、それがタイムインターバル(101、102)のための特性量として記憶されて、次にタイムインターバル(101、102)の周期にわたって平均される、
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の溶接方法。 - パルス溶接プロセスにおいては、
溶接電圧U(t)(30)の周期的な電圧変化の、および/または、溶接電流I(t)(29)の周期的な電流変化の、少なくとも1つの周期長さTP(43)にわたる平均値形成によって、抵抗R(t)(44)または出力が計算される、
ことを特徴とする請求項13に記載の溶接方法。 - パルス溶接プロセスにおいては、抵抗R(t)(44)を計算するために、周期的な電圧変化、ないし、周期的な電流変化のパルス相またはベース相から時点が選択される、ことを特徴とする請求項13に記載の溶接方法。
- 溶接電圧U(t)(30)の周期的な電圧変化において、および/または、溶接電流I(t)(29)の周期的な電流変化において、
周期長さTP(43)の時間的な連続が定められ、その場合に周期長さTP(43)の連続がコントロール量として使用される、
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の溶接方法。 - 溶接電圧U(t)(30)の周期的な電圧変化内で、最小位置が定められ、
タイムインターバル(102)の間に発生する最小位置の数から、アーク(15)内で発生する短絡の頻度H(t)(37)が計算され、
頻度H(t)(37)がコントロール量として使用される、
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の溶接方法。 - 第2の平均値(107)が、上方の限界値(104)を上回った後、あるいは下方の限界値(105)を下回った後に、制御装置によってコントロール信号が発生される、ことを特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載の溶接方法。
- コントロール信号に従って制御装置によって、溶接プロセスが中断され、かつ/または、ワイヤ送り、溶接バーナーの状態、または、工作物品質のような溶接プロセスの状態の状態報告が生成される、ことを特徴とする請求項19に記載の溶接方法。
- 第2の平均値(107)が限界値(104、105)を最初に上回り、あるいは下回った場合に、カウンタが始動され、前記カウンタは、平均値(106、107)が限界値(104、105)を上回り、ないしは下回っている間、カウントアップないしカウントダウンされ、
その場合に、次に、所定のカウンタ状態に達した場合に、コントロール信号が発生される、
ことを特徴とする請求項19に記載の溶接方法。 - コントロール信号は、予め定められたコントロール時間より長い観察時間の期間の間、上方の限界値(104)を上回った後、あるいは、下方の限界値(105)を下回った後に、発生される、
ことを特徴とする請求項1から21のいずれか1項に記載の溶接方法。 - コントロール信号によって、アラームが作動される、ことを特徴とする請求項1から22のいずれか1項に記載の溶接方法。
- コントロール信号によって、溶接ワイヤ(11)の送り速度Vdを変化させるために送り装置の駆動が作動される、ことを特徴とする請求項1から23のいずれか1項に記載の溶接方法。
- コントロール信号によって、溶接装置(1)の溶接バーナー(9)のための冷却出力を変化させるために冷却装置(18)の駆動が作動される、ことを特徴とする請求項1から24のいずれか1項に記載の溶接方法。
- 制御装置は、作業点の変化、特にユーザーによるジョブ変更の場合に、これを溶接プロセスの新規始動のように扱い、あるいは定められた時間長さの間特性量を無視する、ことを特徴とする請求項1から25のいずれか1項に記載の溶接方法。
- 外部の信号によって、制御装置により後続の特性量が、予め定められた時間長さの間、あるいは外部の信号の印加の時間にわたって、あるいは他の外部の信号まで、ブラインドアウトされて、これらの特性量が平均値(106、107)の評価のために利用されない、ことを特徴とする請求項1から26のいずれか1項に記載の溶接方法。
- ロボット溶接の場合に、制御装置によってロボット軸が監視され、それに基づいて制御装置が、溶接プロセスの平均値監視が有意義であるか、ないしは実施されるべきであるか、を計算する、ことを特徴とする請求項1から27のいずれか1項に記載の溶接方法。
- 第1のタイムインターバル(101)が、0.3〜1.0秒、特に0.5秒であって、
第2のタイムインターバル(102)が0.05〜0.3秒、特に0.1秒である、
ことを特徴とする請求項1から28のいずれか1項に記載の溶接方法。 - 制御装置によって、上方と下方の限界値(104、105)の計算が、
ユーザーによって調節される他の溶接パラメータ、特に溶接すべき材料、ショートアーク溶接方法、パルス溶接方法またはコロナアーク溶接方法のような、溶接方法の種類に従って、利用される、
ことを特徴とする請求項1から29のいずれか1項に記載の溶接方法。 - 制御装置によって、平均値(106)に対する限界値(104、105)が、
ショートアーク溶接方法においては6%、
パルス溶接方法においては2.5%、
コロナ溶接方法においては2.0%、増大ないし減少される、
ことを特徴とする請求項30に記載の溶接方法。 - 少なくとも1つの制御される電流源(2)からエネルギを供給される、アーク(15)内で溶融する溶接ワイヤ(11)を有する溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法であって、
その場合に制御装置(4)を介して電流源(2)および溶接ワイヤ(11)のための送り装置(10)の制御が実施され、かつ
その場合に溶接プロセスの間溶接電圧U(t)(30)が測定されて、かつ
溶接プロセスの間メモリに様々な溶接パラメータないしコントロール量が記憶される、前記溶接方法において、
溶接電圧U(t)(30)の周期的な電圧変化内で最小位置、特に発生する短絡が定められ、2つの互いに連続する最小箇所の間の周期長さTP(43)が計算されて、それに基づいて周期長さTP(43)の間上方の限界値を上回った後、あるいは下方の限界値(105)を下回った後に制御装置(4)によってコントロール信号が発生され、コントロール信号に従って制御装置(4)によって溶接プロセスが中断され、かつ/またはワイヤ送り、溶接バーナーの状態または工作物品質のような、溶接プロセスの状態の状態報告が生成される、
ことを特徴とする溶接プロセスを実施して監視するための溶接方法。 - 下方の限界値(105)と上方の限界値(104)の間の領域からの周期長さTP(43)の逸脱の数が定められて、この数が他のコントロール量として使用される、ことを特徴とする請求項32に記載の溶接方法。
- 予め定められたコントロール時間より長い観察時間の間、上方の限界値(104)を上回った後、あるいは下方の限界値(105)を下回った後に、コントロール信号が発生される、ことを特徴とする請求項32または33に記載の溶接方法。
- コントロール信号によって、アラームが作動される、ことを特徴とする請求項32から34のいずれか1項に記載の溶接方法。
- コントロール信号によって、溶接ワイヤ(11)の送り速度Vdを変化させるための送り装置の駆動が作動される、ことを特徴とする請求項32から35のいずれか1項に記載の溶接方法。
- コントロール信号によって、溶接装置 (1)の溶接バーナー(9)のための冷却出力を変化させるために冷却装置(18)の駆動が作動される、ことを特徴とする請求項32から36のいずれか1項に記載の溶接方法。
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